一、工作原理
智能渦街流量計(jì)的基本原理是卡門渦街原理，即“渦等旋渦分離頻率與流速成正比”。
流量計(jì)流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同，如圖一所示，流通本體內(nèi)插入有一個(gè)近似為等腰三角形的柱體，柱體的軸線與被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)方向垂直，底面迎向流體。
當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流過(guò)柱體時(shí)，在柱體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，旋渦不斷產(chǎn)生和分離，在柱體下游便形成了交錯(cuò)排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實(shí)驗(yàn)已證明，旋渦分離的頻
率與柱側(cè)介質(zhì)流速成正比。
F=Sr
式中：f——柱體側(cè)旋渦分離的頻率（Hz）
V——柱側(cè)流速（m/s） d——柱體迎流面寬度（m）；
Sr——斯特勞哈爾數(shù)，是一個(gè)取決于柱體斷面形狀而與流體性質(zhì)和流速大小基本無(wú)關(guān)的常數(shù)，Sr：0.17～0.18。
圖一 圓管內(nèi)的渦街
智能渦街流量計(jì)的設(shè)計(jì)柱寬d與流通管直徑D具有固定的比值，因此，流經(jīng)管內(nèi)的平均流速V與柱側(cè)流速V有固定的比值：
由于上式中，d和D都是已知的結(jié)構(gòu)尺寸，而Sr是常數(shù)，因此測(cè)得旋渦分離頻率f，便測(cè)得了管內(nèi)平均流速，從而測(cè)得流量Q：
Q=3600F·V （m3/h）
式中：F——流量計(jì)流通本體的流通面積（m2）
V——流量計(jì)流通本體的平均流速（m/s）
旋渦交錯(cuò)分離，在柱體兩側(cè)及柱體后面的尾流中產(chǎn)生脈動(dòng)的壓力，設(shè)在柱體內(nèi)部（或后面）的檢測(cè)探頭受到這種微小的脈動(dòng)壓力的作用，使埋設(shè)在探頭內(nèi)的壓電晶體元件受到交變應(yīng)力而產(chǎn)生交變電荷信號(hào)。檢測(cè)放大器將交變電荷信號(hào)進(jìn)行變換、放大、濾波和信號(hào)整形處理后，輸出頻率與旋渦分離頻率相同的電流（或電壓）脈沖信號(hào)。流量計(jì)輸出的每一個(gè)脈沖將代表一定體積的被測(cè)流體。一段時(shí)間內(nèi)的輸出總脈沖數(shù)，將代表這段時(shí)間內(nèi)流過(guò)流量計(jì)的流體總體積。
二、主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)
1、使用條件及技術(shù)參數(shù)
環(huán)境溫度：-40℃～55℃； 相對(duì)濕度：5%～90%；
大氣壓力：86～106kPa；
被測(cè)流體是單相流體或可以認(rèn)為是單相的流體；
流量計(jì)上下游有符合表1規(guī)定的直管段。
表1 儀表安裝的直管段要求（D為管道內(nèi)徑） 表1
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管道情況 |
上游 |
下游 |
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同心收縮管，全開閘閥 |
15D |
5D |
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90°直角彎頭 |
20D |
5D |
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同平面兩個(gè)90°彎頭 |
25D |
5D |
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半開閘閥 |
50D |
5D |
|
不同平面兩個(gè)90°彎頭 |
40D |
5D |
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帶整流管束 |
12D |
3D |
2、技術(shù)參數(shù)
公稱通徑：25～300mm； 公稱壓力：2.5MPa、4.0MPa；
測(cè)量介質(zhì)：液體、氣體、蒸氣； 精度等級(jí)：1.0級(jí)；
介質(zhì)溫度：-40℃～+320℃； 重復(fù)性：≤0.2%；
線性度：≤±1.0%； 本體材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti；
連接方式：法蘭卡裝式； 負(fù)載電阻：最大負(fù)載電阻不超過(guò)350Ω
供電電源：24VDC； 輸出信號(hào)：電流脈沖；
流量范圍：見表2及其說(shuō)明A與B
表2 WSUG系列流量計(jì)范圍表 表2
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流量計(jì)型號(hào) |
公稱通徑DN
(mm) |
流量范圍(m3/h) |
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液體 |
氣體 |
蒸汽 |
|
LUGB-2000 |
10 |
0～3 |
1～50 |
1～60 |
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LUGB-2000 |
15 |
0～5 |
1～60 |
1～80 |
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LUGB-2000 |
20 |
0～8 |
5～100 |
5～100 |
|
LUGB-2002 |
25 |
0.5～15 |
5～136 |
5～120 |
|
LUGB-2004 |
40 |
1～36 |
8～360 |
6～286 |
|
LUGB-2005 |
50 |
2.7～56 |
3.5～420 |
10～380 |
|
LUGB-2006 |
65 |
3.1～90 |
10～710 |
10～656 |
|
LUGB-2008 |
80 |
3.1～130 |
10～1360 |
10～1030 |
|
LUGB-2010 |
100 |
5～200 |
25～2100 |
30～1630 |
|
LUGB-2012 |
125 |
5～300 |
30～2800 |
50～2360 |
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LUGB-2015 |
150 |
5～420 |
80～4100 |
100～3860 |
|
LUGB-2020 |
200 |
10～780 |
200～8600 |
200～6860 |
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LUGB-2025 |
250 |
20～1460 |
300～14430 |
300～1250 |
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LUGB-2030 |
300 |
50～2100 |
300～18850 |
300～16000 |
注1：表2中所列流量范圍是在下述狀態(tài)下標(biāo)定的：
對(duì)于氣體是在溫度為0℃，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的空氣（ρ0=1.293kg/m3）；
對(duì)于液體是為4℃的水（ρ0=1000kg/m3）；
對(duì)于蒸汽是絕對(duì)壓力為0.4Mpa的干飽和蒸汽（ρ0=2.1628kg/m3）；
當(dāng)介質(zhì)條件不是上述條件或用于其它介質(zhì)時(shí)，流量計(jì)的流量范圍受到密度和粘度影響。
